专利名称：等离子显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示设备。更具体地，本发明提出了一种具有新结构的三电极AC(交流)型表面放电等离子显示设备。
背景技术：
等离子显示设备(PDP设备)已经作为一种平面显示器被投放到实际应用中，并且在很大程度上被认为是一种高亮度显示器。在几种类型的PDP设备中，AC型PDP通常被使用，其中通过在两个持续电极上交替施加电压波形来保持放电的发生而实现发光显示。在施加脉冲后的1微秒到几微秒完成放电。放电产生的正电荷离子在被施加了负电压的电极上的绝缘层表面堆积，而负电荷电子在被施加了正电压的电极上的绝缘层表面堆积。
因此，在通过选择性地随着高压(写电压)脉冲(写脉冲)产生放电在要被显示的单元上首先形成壁电荷之后，如果施加电压(持续电压或者持续放电电压)比以前低而且极性相反的脉冲(持续脉冲或者持续放电脉冲)，则放电电压的阈值被超出，由于其上堆积的壁电荷而造成的电压被叠加并且一个大电压穿越了放电空间，所以在要被显示的单元中会发生放电。(即使施加一个持续脉冲，放电也不会在没有施加过写脉冲的不应显示的单元中发生。)换句话说，一个通过以前的写放电已经形成壁电荷的单元具有借助连续施加其极性是被交替变换(颠倒)的持续脉冲来保持放电的特征。这称为存储器效应。一般来说，AC型PDP设备通过利用这种记忆效应来进行显示。
AC型PDP设备包括双电极型，其中通过两个电极产生选择放电(寻址放电，address discharge)与持续放电；还包括三电极型，其中利用第三个电极来产生寻址放电。进行灰度显示的彩色PDP设备借助放电产生的紫外线激发在放电单元中构造的荧光物质，但荧光物质有对放电产生的正电荷离子碰撞易感的缺点。由于上述双电极型的结构中荧光物质是被离子直接撞击的，荧光物质的寿命会被缩短。为了避免该问题，彩色PDP设备通常采用利用表面放电的三电极结构。三电极型又包括两种类型在一种类型中，第三电极被构造在与执行持续放电的第一和第二电极相同的基板(substrate)上，而在另一种类型中，第三电极被安排在对面的另一个基板上。另一方面，当三种电极被构造在同一基板上时，也存在两种类型在一种类型中，第三电极被安排在执行持续放电的两个电极之上，而在另一种类型中，第三电极被安排在其下。另外还有两种类型在一种类型中，从荧光物质发出的可见光是穿过它们被看到的(透明型)，而在另一种类型中，看到的是荧光物质反射的可见光(反射型)。
图1是在上述三电极表面放电AC型PDP设备中所用面板的粗略平面图。图2是图1中的面板的放电单元在垂直方向上的粗略剖面图，而图3是其水平方向上的剖面图，它显示了反射型的示例，其中持续电极部分是面板上的透明电极构成的，在该面板上，第三电极(寻址电极)被构造在与带有执行持续放电的电极的基板不同的并且相对的另一个基板上。
如图1中所示，多个第一电极(X电极)12和第二电极(Y电极)11-1到11-N被按顺序相邻排列，而多个第三电极(寻址电极)13-1到13-M被安排在与其垂直的方向上。隔板14构造在寻址电极之间。X电极12通常是相连的。在每对X电极12和Y电极11与每个寻址电极13的交叉点上就形成了显示单元。因此，每个显示单元被隔板14在水平方向分隔开，但在垂直方向上是与其相邻的显示单元连续的。因此，X电极12与Y电极11电极对之间的垂直方向上的间隙被加宽，以防止相邻显示单元相互影响。
面板由两个玻璃基板21和29组成。在第一基板21上，构造多个第一电极(X电极)12和多个第二电极(Y电极)11，它们相当于持续电极并且按顺序相邻排列，并且这些电极是由透明电极22a和22b以及总线电极23a和23b组成。由于起到允许被荧光物质反射的光线通过的作用，透明电极是由如ITO(主要成份为氧化铟的透明薄膜)的材料制成的。因为必须避免由于电阻带来的电压降低，所以总线电极需要由低电阻的材料制成，因此，使用Cr(铬)或Cu(铜)。进而，总线电极被绝缘层(玻璃)24覆盖，MgO(氧化镁)薄膜25被当作放电表面上的保护膜。另一方面，在与第一玻璃基板21相对的第二基板29上，在与持续电极(X，Y电极)垂直的方向上构造多个第三电极(寻址电极)。在寻址电极之间构造隔板14，并且在隔板之间构造具有红(R)、绿(G)和蓝(B)发光特性的荧光物质27以覆盖寻址电极。装配两个玻璃基板，以使隔板14的脊部与MgO薄膜25相互之间紧密地接触。荧光物质27与MgO薄膜25之间的空间为放电空间26。
驱动上述三电极表面放电AC型PDP设备的方法被称为“寻址/持续放电周期分离型写寻址方法”。下面对该驱动方法进行简要的描述。在第一个复位周期内，将每个显示单元设置为统一状态。在此复位周期内，通过在X电极和Y电极之间施加与阈值电压相比足够大的电压来产生放电将所有显示单元设置为统一的状态，一个固定电压(例如0V)被施加在寻址电极上，然后通过使X电极和Y电极的电位相互相等来中和放电产生的电荷。在下一个寻址放电周期中，随着向X电极施加固定电压的状态，一个例如为-150V的扫描脉冲被依次施加给Y电极，与每个扫描脉冲的施加同步的写脉冲(例如50V)被施加给应使其发光的单元的寻址电极，而无写(no write)脉冲被施加给(即0V被施加给)不应使其发光的单元的寻址电极。以这种方式，放电在应使其发光的单元中产生，并在X电极和Y电极上绝缘体的表面形成壁电荷，但在不应使其发光的单元中则不形成壁电荷。在下一个持续放电周期中，随着固定电压(例如0V)被施加给寻址电极的状态，持续脉冲被交替地施加给X电极和每个Y电极。持续脉冲具有这样的电压(例如180V)，可以通过叠加壁电荷带来的电压在应使其发光的、在寻址放电周期中形成了壁电荷的单元中产生持续放电，这是因为阈值电压被超过了；但在不应使其发光的、没有形成壁电荷的单元中则不发生放电。由于持续放电的发生形成了极性相反的壁电荷，如果随后施加相反极性的持续脉冲的话，就会产生放电。以这种方式，由于记忆效应，通过施加交替变换相反极性的持续脉冲就可以保持放电。对于显示起作用的正是这种持续放电，而且，持续放电周期越长，发光亮度就越高。通过重复上述复位周期、寻址放电周期和持续放电周期，就实现了显示。
在PDP设备中，只有可能控制显示单元是否发光，但对每个显示单元的发光强度不能改变。因此，当进行灰度显示时，就使得一个显示帧包含了多个子帧。每个子帧由复位周期、寻址放电周期和持续放电周期组成，而发光强度是通过改变持续放电周期的长度来变化的。然后，可以通过为每个显示单元在一个显示帧中选择应使其发光的子帧来获得期望的发光亮度。
PDP设备包括一个向上述面板的每个电极施加电压的驱动电路、一个将显示数据转换为与PDP设备中的驱动信号相适应的信号的帧存储器、每个部分的控制电路等，由于这些是广为人知的，所以这里省略其描述。虽然已经提出了对例如面板结构与驱动方法进行修改的不同示例，但在这里不提供关于这些的描述。
对于目前已知的三电极表面放电AC型PDP设备来说，也已经提出了不同的电极形状以改进放电效果，但可以这样说，大体上，可以将持续电极X电极和Y电极设计为同向延伸。
对于如PDP设备这样进行图象显示的气体放电显示设备，需要防止受在显示单元中的放电影响而使相邻显示单元在不应使其发光的单元中产生放电，并需要在应使其发光的单元中保持放电，因此，需要一种显示单元被隔离的结构。在上述三电极表面放电AC型PDP设备中，例如，X电极12与Y电极11电极对之间的间隙在垂直方向被加宽，以防止相邻的显示单元相互影响，并且提供隔板14，以水平隔离显示单元，如上所述。然而，这种结构具有以下问题。其中一个是虽然隔板是水平分离的，但如果在隔板中存在裂缝，电荷就可以通过它流动到相邻单元去，这样就可能由于该电荷的触发而在不应使其发光的单元中产生放电，造成错误的显示。另一个问题是，X电极12与Y电极11电极对之间的间隙被垂直加宽，以防止发生放电，因此，显示单元之间的垂直间隔也需要被加宽，结果就无法增加显示单元的密度。
而且，上述三电极表面放电AC型PDP设备的面板结构还存在另一个问题，由于持续电极(X电极和Y电极)是并列布置的，面板体积变得很大，而且必须相应地使用更高性能的驱动电路，这导致更大的功率消耗与更高的成本。
发明内容
本发明将解决这些问题并且其目的是实现一种能够通过定义每个显示单元的范围来防止错误显示的带有电极结构并具有高显示单元密度，并且降低功耗和成本的PDP设备。
图4是显示本发明的PDP设备中使用的等离子显示板(PDP)基本结构的示意图。如图4中所示，为了实现上述目的，在本发明的等离子显示设备中，在第一基板34上构造分别在相互垂直的方向上延伸的多个公共电极X和多个扫描电极Y，并且在与第一基板34相对的第二基板36上构造多个在与多个公共电极X相应方向相同的方向上延伸的寻址电极A，在第一基板34与第二基板36之间形成了显示空间37。在每对公共电极X和寻址电极A与每个扫描电极Y的交叉部就形成了一个显示单元，每个显示单元的发光与不发光状态是通过向多个扫描电极Y依次施加扫描脉冲并同时向多个寻址电极A选择性地施加与每个扫描脉冲同步的寻址脉冲而被选定的，通过向多个公共电极X和多个扫描电极Y交替施加持续脉冲可以在要发光的显示单元中产生持续放电。
如示意性的显示，在第一基板34上的交叉部，在扫描电极Y的下面经过绝缘层35提供公共电极X，而扫描电极Y被安排在靠近寻址电极A的一侧。
图5A到图5E以及图6A和图6B是描绘本发明的PDP设备的操作的图示，图5A和图5C是从与扫描电极Y垂直的方向观察的剖面图，图5B和图5D是从与公共电极X垂直的方向观察的剖面图。如传统的方式那样，通过在X电极与Y电极之间施加一个擦除脉冲产生擦除放电，而使所有显示单元进入了一个统一状态。然后，当电压Vx被施加到公共电极上时，电压为-Vy的扫描脉冲被顺序地施加到扫描电极Y上，同时，与每个扫描脉冲同步的寻址脉冲被选择性地施加到多个寻址电极A上。寻址脉冲向应使其发光的单元施加电压Va，并向不应使其发光的单元施加电压0V。以这种方式，因为扫描电极Y与寻址电极A之间的电压超过了放电启动电压，在不应使其发光的单元中不会发生放电，而在应使其发光的单元中会产生放电，并且在放电空间中应使其发光的单元上形成正电荷与负电荷，如图5A所示。
如上所述，电压Vx被施加到公共电极X上，在公共电极X与扫描电极Y之间形成了一个电场，所产生的正电荷与负电荷根据电场堆积在公共电极X与扫描电极Y上的绝缘层35上。这显示在图5C到图5E中。通过在每个扫描电极Y上顺序执行这个动作，按照图5E所示的排列，在应使其发光的单元上形成了壁电荷。
图6A与图6B是描绘公共电极X与扫描电极Y之间的放电启动电压的示意图。如图6A中所示，由于公共电极X与扫描电极Y是相互垂直的，在到交叉部距离为r的点位上，电极之间的间隙可以如下获得d＝ ×r。图6B显示了Paschen曲线，它表示对应于放电空间内压力P与放电间隙d的乘积Pd的放电启动电压Vf。从这个图中，我们得知Paschen曲线具有向下凸弯的特征，并且在Pd1与Pd2之间的区域中，电压低于电压Vt。因为压力P为常量，Pd1与Pd2之间的区域与d1和d2之间的放电间隙范围相对应，与交叉部到r1和r2之间的距离相对应。通过向扫描电极Y施加持续放电电压Vs，当堆积在公共电极X和扫描电极Y上的壁电荷造成的电压重叠并且超过Vt时，就会产生放电，而相反极性的壁电荷被堆积在公共电极X和扫描电极Y上。因此，通过向公共电极X施加持续放电电压Vs，就会产生放电，并且，壁电荷被堆积起来。通过重复这个动作，持续放电会反复发生。如图6B所示，当放电间隙d由于到公共电极X与扫描电极Y的交叉部的距离增加而变大时，放电启动电压也会变得更高，因此就很难产生放电，并且放电不可能扩散。换句话说，放电只在到交叉部的距离处于r1与r2之间时才会产生。
如上所述，在本发明的等离子显示设备中，因为扫描电极在与公共电极和寻址电极垂直的方向上延伸，如果在扫描电极和公共电极或者扫描电极与寻址电极之间施加电压，电场强度在交叉部及其邻近区域最强并随着到交叉部距离的增加而减弱。因此，当通过在扫描电极与公共电极或者扫描电极与寻址电极之间施加电压来发生放电或者持续放电以选择每个显示单元的发光状态或者不发光状态时，放电被限制于交叉部及其邻近区域并且很难扩散到相邻的显示单元，因此，可以避免错误的显示。由于这个原因，将有可能去除传统上使用的隔板，并实现高显示单元密度的PDP设备。而且，由于在其之间产生放电的公共电极与扫描电极是相互垂直的，体积与功耗与传统的平行电极相比较可以变得更小，同时，由于有可能使用较低驱动性能的电路，成本也可以得到降低。
当在第一基板上提供扫描电极与公共电极时，它们形成高度彼此不同的平面层，并在它们中间提供绝缘层。在这种情况下，由于交叉部的体积变大，将公共电极设计为具有迂回绕过扫描电极并在交叉部向下伸出的阶梯形状，或者将扫描电极设计为具有迂回绕过公共电极并在交叉部向上伸出的阶梯形状。如果采用这种结构，将有可能在第一基板上除交叉部之外的区域提供相互齐平的扫描电极与公共电极。
通过提供在公共电极的交叉部上使用绝缘体并替代地在其上构造扫描电极的结构，可以减小交叉部的体积。进而，最好使用沿整个扫描电极长度在其下提供绝缘体的结构。
寻址电极可以暴露在放电空间中。
如上所述，在到扫描电极Y交叉部一定距离的地方会发生放电，并且交叉部只通过交叉部与寻址电极之间的放电来产生电荷，而不需要堆积壁电荷。因此，扫描电极部分可以暴露给放电空间，这将降低为产生寻址放电所需要的电压。不必将扫描电极交叉部全部暴露出来，最好是，例如，在扫描电极的交叉部提供多个连接放电空间与扫描电极的微孔。
还有，最好提供分别与公共电极和扫描电极相连的公共辅助电极和扫描辅助电极，在交叉部的邻近区域加宽公共电极和扫描电极，以使间隙保持恒定。在这种情况下，如果使公共辅助电极与扫描辅助电极到接触放电空间表面的深度相同，向下的公共电极与表面之间的绝缘层厚度可以减少，从而使持续放电电压得到降低。
依据本发明，由于寻址放电被限制在交叉部，而持续放电被限制在交叉部的邻近区域，就有可能省去传统上使用的隔板，但也有可能提供隔板。当提供隔板时，最好在第二基板的表面提供，以分离寻址电极，就象传统的作法那样。此隔板也能用于定义第一基板与第二基板之间的间隔。还有，最好使隔板较低并使用它来区分荧光物质，或者在这种低隔板之外再提供垫片(spacer)，并通过组合它们来定义基板之间的间隔。
如果使显示屏幕象素间距在水平方向与垂直方向相等，则扫描电极的排列间距需要与公共电极和寻址电极相等。然而，在彩色显示中，R(红)、G(绿)和B(蓝)荧光物质被构造在三个相邻的显示单元中，一个单色(one-color)象素是由这三个显示单元组成的。最好使单色象素在水平方向具有与垂直方向相同的间距。因此，如果扫描脉冲被施加到由三个相邻扫描电极组成的一组电极上，由三个相邻扫描电极构成的三个相邻显示单元的发光或者不发光状态可以通过一个扫描脉冲同时进行选择。由于单色象素是由3×3，即9个显示单元组成的，水平方向与垂直方向的象素间距是相互相等的。
还可以接受的是，使扫描电极的排列间距三倍于公共电极和寻址电极。在这种情况下，提供公共辅助电极和扫描辅助电极，它们例如可以在公共电极和寻址电极的相同方向上延伸，因为必须在该方向上扩展每个显示单元的发光范围(持续放电范围)。
进而，通过在每个栅格单元为等边三角形的栅格的顶点排列R、G和B三个象素，单色象素水平方向上的象素间距可以实际上与垂直方向一致。为了实现这种排列，要使扫描电极成锯齿状回转，以使其与公共电极的交叉点形成顶点。
最好能够对每种颜色的每个象素独立调整亮度，因为荧光物质R、G和B中的每一种在发光效果上是不同的。因此，通过根据发光颜色组合每个显示单元的公共电极来实现独立驱动每个组，并且，通过对每个组单独设置将在持续放电周期中施加的持续脉冲的施加周期，可以对每个颜色的象素调节亮度和色度。
从下面结合附图的描述中，可以更清晰地理解本发明的特点和优点，其中图1是三电极表面放电AC型PDP的粗略平面图。
图2是三电极表面放电AC型PDP的粗略剖面图。
图3是三电极表面放电AC型PDP的粗略剖面图。
图4是显示本发明的PDP设备基本结构的示意图。
图5A到图5E是描绘本发明的PDP设备的操作的示意图。
图6A和图6B是描绘本发明的PDP设备操作的示意图。
图7是显示本发明的实施例中PDP设备粗略结构的方块图。
图8是显示实施例中每个电极的驱动波形的示意图。
图9A和图9B是显示PDP结构示例的图示。
图10A和图10B是显示电极形状示例的示意图。
图11A到图11H是显示电极结构示例的图示。
图12A和图12B是显示彩色象素与显示单元之间对应关系示例的图示。
图13是显示电极形状示例的图示。
图14是显示彩色象素配置与电极排列示例的图示。
图15是显示彩色象素配置与电极排列示例的图示。
图16A到图16C是显示图15中所示的PDP设备的驱动波形的示意图。
具体实施例方式
图7是显示本发明实施例中PDP设备粗略结构的方块图。如图中所示意的，PDP设备包括具有图4所示结构的PDP 100、驱动Y电极的Y驱动器101、驱动X电极的X驱动器104、驱动寻址电极的寻址驱动器105、以及控制电路106。Y驱动器101包括Y扫描驱动器102和Y公共驱动器103。控制电路106包括显示数据控制部107和面板驱动控制部109。显示数据控制部107包括帧存储器108。面板驱动控制部109包括扫描驱动控制部110和公共驱动控制部111。除PDP100具有图4中所示的结构之外，该结构中的其他部分几乎与传统的三电极表面放电AC型PDP设备相同，每个驱动器可以按照传统方式来实现，因此，在此省略其详细描述。
图8是显示本发明实施例中驱动波形的示意图，AW为施加到寻址电极A上的波形，XW为施加到公共电极X上的波形，而YW为施加到扫描电极Y上的波形。如图中所示意，与传统作法相同，驱动动作由三个周期构成，即，复位周期、寻址放电周期、以及持续放电周期，并且重复这三个周期。
在复位周期中，随着向寻址电极A施加0V的状态，电压为-Vq的脉冲被施加给公共电极X，同时其电压以固定速率增加到Vw的斜形脉冲被施加给扫描电极以产生擦除放电，然后向公共电极X施加电压为Vq的脉冲，同时其电压以固定速率降低到固定负电压的斜形脉冲被施加给扫描电极Y以产生中和放电，从而使所有显示单元进入统一状态。通过施加这种斜形脉冲，用于降低对比度的擦除放电强度被降低而且使所有显示单元都成功地进入统一状态。
接下来，在寻址放电周期中，随着电压Vx被施加给公共电极X的状态，电压为-Vy的扫描脉冲被顺序地施加给扫描电极Y，而电压为Va的写脉冲与扫描脉冲的施加同步地被施加给应当发光的单元的寻址电极A。以这种方式，在施加了电压Va的寻址电极A与扫描电极Y的交叉部会发生放电，空间电荷的生成如图5A和图5B中所示，壁电荷根据在施加了电压Vx的公共电极X与施加了电压为-Vv的扫描脉冲的扫描电极Y之间形成的电场按图5E中所示的分布进行堆积。通过依次施加扫描脉冲来对每个扫描电极Y执行这种动作，所有显示单元被设置为与显示数据相对应的状态。
在下一个持续放电周期中，当电压为Vs的持续脉冲被施加给扫描电极Y之后，持续脉冲按照这种顺序交替施加给公共电极X和扫描电极Y。以这种方式，在如图6A和图6B中所示应使其发光的单元的交叉部邻近区域发生持续放电，执行显示。上述复位周期、寻址放电周期和持续放电周期被重复进行。
上面已经描述了本发明实施例中的PDP设备的结构与操作，下面将详细描述实施例中的结构示例。
依据本发明，寻址放电被限制在交叉部而持续放电被限制在交叉部的邻近区域，因此，可以省去传统上使用的隔板，但也可能由于其作为定义基板之间间隔的垫片的作用而需要提供隔板。图9A是显示带有隔板的PDP结构的示例图。在该例中，公共电极X被构造在由玻璃制成的第一基板34上，经由绝缘层在其上构造扫描电极Y，绝缘层35也被提供在其表面上。另一方面，寻址电极A被构造在由玻璃制成的第二基板36上，在其上构造绝缘层40，还在寻址电极A之间构造隔板38，并在其(隔板)之间构造荧光物质39。隔板38与第一基板34的表面接触，还被用作定义放电空间37厚度的垫片。荧光物质39被放电空间37中发生的放电所激发并发光。光线不仅能够从其上构造了公共电极X和扫描电极Y的第一基板34一侧发出(反射型)，而且还能够从其上构造了荧光物质39的第二基板36一侧发出(透明型)。构成公共电极X、扫描电极Y和寻址电极A的材料可能是透明材料如ITO，或者是不透明金属材料，也可以将用其制成的电极组合使用。不管怎样，通过提供隔板，放电的扩散可以更可靠地被抑制。
在图9B中，隔板38的高度被降低，而且在图9A所示的结构中提供垫片41。隔板38被用作荧光物质39之间的区分。在本发明中，不必提供防止放电扩散的隔板，并且由于只是需要垫片41来定义基板之间的间隔，所以不必提供与隔板38间隔相同的隔板，构造的方向和形状也是任意的，但在图9B中，隔板38与垫片41是相互重叠的。另外，例如，也可以每隔几个隔板提供垫片41，或者在扫描电极Y之间提供垫片41以使其与隔板垂直。进而，垫片41不仅可以具有板状结构，也可以具有圆柱状结构或者球状结构。
图10A与图10B是显示为其提供公共辅助电极43和扫描辅助电极42以便在交叉部邻近区域中加宽公共电极X和扫描电极Y的电极形状示例的示意图。在图10A的示例中，辅助电极被构造为扇形，其中心点到公共电极X和扫描电极Y的交叉部有一点距离并向外扩散，使公共辅助电极43和扫描辅助电极42相对的半径与一个固定的间隙G平行。虽然不论辅助电极的材料是什么，金属的或者透明的，其效果是相同的，但对反射型最好使用透明材料，因为荧光物质39发出的光线可以穿透它们。进而，虽然在图中的示例中为公共电极X和扫描电极Y都提供辅助电极，但也可以只为公共电极X和扫描电极Y中的一个提供辅助电极。在图中的示例中，另一方面，公共辅助电极43与扫描辅助电极42相对的半径之间的间隙是固定的，但也可以采用这样一种结构，其中该间隙是不固定的，并且通过散乱地产生放电来抑制瞬间放电电流。不管怎样，辅助电极形状的修改可以有很多不同的例子。
在图10B中，例如，通过去掉其内部的部分，可以减小图10A中所示的辅助电极的面积。以这种方式，对于反射型来说，穿透过去的发光量可以提高并且可以获得足够的亮度，即使辅助电极仅由金属电极构成。
当如上所述构造公共辅助电极43和扫描辅助电极42时，它们的高度被做成分别与公共电极X和扫描电极Y相等。图11A是显示这种情况下的结构的示意图，其中在第一基板上，公共辅助电极43被构造为与公共电极X齐平，而扫描辅助电极42则被构造为与扫描电极Y齐平。在这种情况下，公共辅助电极43所在的层与扫描辅助电极42不同，并且就与放电空间37的接触表面而言，公共辅助电极43在厚度上要大一些。因为驱动电压可以更小，所以该厚度较小是更为理想的。因此，如图11B所示，公共辅助电极43被构造为环绕扫描电极Y和扫描辅助电极42并与其处于同层，并与构造在不同层的公共电极X相连。
在图4中所示的结构中，由于扫描电极Y和公共电极X在交叉部是经由绝缘体35排布的，扫描电极Y与公共电极X之间的静电电容会变大，驱动器的驱动性能就需要提高。因此，如图11C所示，在沿交叉部或第一基板34上构造了扫描电极Y的部位构造沟槽之后，再构造公共电极X。然后构造绝缘层44，使得表面平整，并在其上构造扫描电极Y与绝缘层35。以这种方式，扫描电极Y与公共电极X交叉部的静电电容可以被减小。如果采用了这种结构，就有可能在第一基板上除交叉部之外的地方在同层提供扫描电极Y和公共电极X。
如图11D所示，另一方面，在第一基板34上构造了公共电极X之后，沿交叉部或者沿构造了扫描电极Y的部位来构造由绝缘材料制成的隔板形结构45，扫描电极Y被构造于其上。以这种方式，扫描电极Y与公共电极X交叉部的静电电容可以被减小，同时，放电的扩散可能进一步被抑制，因为扫描电极Y与公共电极X之间的距离增加了。进而，有可能通过使用易于发射电子的材料来制造交叉部的公共电极X与扫描电极Y之间的部分来降低放电启动电压。
还有，如图11E所示，通过在图11D中的结构45的侧面上构造扫描辅助电极42，可以抑制扫描电极Y与公共电极X之间的电极间隙的过多增加，并且得到合适的电极间隙。
图11F是显示一种电极结构的示例的示意图，其中在扫描电极Y的交叉部上的绝缘层35中提供一个孔46，以使扫描电极Y暴露在放电空间中。持续放电仅在到扫描电极Y的交叉部有一定距离的部位发生，只需要交叉部通过交叉部与寻址电极A之间的放电产生电荷，但不用堆积壁电荷。因此，扫描电极Y的部分可以被暴露给放电空间，这会导致寻址放电所需电压的降低。
扫描电极的整个交叉部并不一定都要被暴露，也可以在扫描电极Y的交叉部提供多个细小的微孔47，以使部分扫描电极Y暴露给放电空间37，如图11G所示。
如图11H所示，寻址放电所需的电压也可以同样降低，即使寻址电极A被暴露给放电空间37。
图12A是显示在进行彩色显示的PDP设备中彩色象素与显示单元对应关系的示例的示意图。在本例中，单色象素51由沿着扫描电极Y水平相邻构造的三个显示单元组成，荧光物质R(红)、G(绿)和B(蓝)被分别构造在三个显示单元中。在图12A的示例中，扫描电极Y的排列间距与公共电极X和寻址电极A的间距是相同的，在单色显示的情况下，水平方向与垂直方向的象素间距是相同的，但水平方向的彩色象素间距三倍于垂直方向的间距并且形状象一个水平方向较宽的矩形(宽度远大于长度的矩形)。
最好是使彩色象素在水平方向和垂直方向具有相同的间距。因此，如果施加一个扫描脉冲，三个相邻扫描电极Y被划分为一组、三个相邻扫描电极所构造的三个相邻显示单元的发光或者不发光状态可以同时被一个扫描脉冲所选择。换句话说，每种颜色的象素由三个垂直相邻的显示单元组成，其形状象一个垂直方向较长的矩形(高度远大于宽度的矩形)。由于一个单色象素由3×3，即9个显示单元组成，水平方向的彩色象素间距与垂直方向相同。
如果使扫描电极Y的排列间距三倍于公共电极X和寻址电极A，也有可能使水平方向的彩色象素间距等于垂直方向。然而，在图4或图6A中所示的结构中，公共电极X与扫描电极Y是垂直的，发光区域几乎是圆形的，并且显示单元在垂直方向上的密度被降低，从而产生了这样一个问题，不能得到足够的亮度。因此，可以如图13中所示，提供垂直方向被加长的公共辅助电极43与扫描辅助电极42，以便得到一个具有垂直方向较长矩形形状的发光区域。
在这些示例中，扫描电极Y是线性延伸的。然而在图14中，扫描电极Y被构造为以锯齿形延伸、在扫描电极Y与公共电极X和寻址电极A的交叉部转向、三个连续交叉点成为一个等边三角形的顶点。在图中，R象素与B象素排列在高端而G象素被排列在低端，但在象素水平相邻的象素组中，R象素与B象素被排列在低端，而G象素被排列在高端。在这样一种结构中，虽然单色象素具有等边三角形的形状，也有可能使单色象素的象素间距在水平方向与垂直方向上实际上一致。
在目前所述的实施例中，公共电极X通常是相连的，并且假设施加了相同的驱动电压。相反地，在图15中，将公共电极X分为被独立驱动的三组构成R象素显示单元的公共电极组RX；构成G象素显示单元的公共电极组GX；和构成B象素显示单元的公共电极组BX。图16A到图16C是显示在持续放电周期中的驱动波形示例的示意图，它驱动具有图15中所示结构的PDP设备，图16A显示公共电极组RX的驱动波形，图16B显示公共电极组GX的驱动波形，图16C显示公共电极组BX的驱动波形，而箭头表示放电。如图中所示意，扫描电极Y的驱动波形是相同的，在一个固定周期内持续放电的次数会由于公共电极组RX、GX和BX的驱动频率的变化而改变。在本例中，对公共电极组RX、GX和BX来说，固定周期中持续放电次数的比例为1∶1.5∶2。
R、G和B每种荧光物质的发光效果是不同的，如果假设该比例为2∶1.5∶1，则在以相同的持续放电频率进行驱动时，每种颜色显示亮度的比例也将会与该比例相同，从彩色再现特征的立场出发，这并不是理想的。如果采用如图15所示的结构，并按图16A到图16C所示进行驱动的话，每种颜色显示亮度比例的每一项将变得一致，并提高彩色再现度。
如上所述，依据本发明，不仅可能实现一种不会发生由于放电扩散而造成的错误显示并具有高显示单元密度的PDP设备，而且由于每个显示单元的范围可以通过电极结构来调节，还降低了功率消耗与成本。
权利要求
1.一种等离子显示设备，包括多个构造在一个第一基板上并沿一个第一方向延伸的公共电极、多个构造在第一基板上并沿垂直于第一方向的一个第二方向延伸的扫描电极、以及多个构造在与第一基板相对的一个第二基板上并沿第一方向延伸的寻址电极，并且每个寻址电极分别与每个公共电极配对，其中在第一基板与第二基板之间形成一个放电空间，在每对公共电极与寻址电极和每个扫描电极的交叉部形成一个显示单元，通过依次向多个扫描电极施加扫描脉冲并同时与每个扫描脉冲同步地有选择地向多个寻址电极施加寻址脉冲来选择每个显示单元的发光状态或者不发光状态，并且通过在多个公共电极与多个扫描电极之间施加持续脉冲在应当发光的显示单元中产生持续放电。
2.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中，在第一基板上公共电极与扫描电极交叉部靠近寻址电极的一侧提供扫描电极，并经过绝缘体在扫描电极下面提供公共电极。
3.如权利要求2中所述的一种等离子显示设备，其中公共电极具有在交叉部迂回绕过扫描电极并向下伸出的阶梯形状。
4.如权利要求2中所述的一种等离子显示设备，其中扫描电极具有在交叉部迂回绕过公共电极并向上伸出的阶梯形状。
5.如权利要求2中所述的一种等离子显示设备，还包括绝缘层，其宽度几乎与扫描电极相同，位于扫描电极下方。
6.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中寻址电极被暴露给放电空间。
7.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中在交叉部的扫描电极部分被暴露给放电空间。
8.如权利要求7中所述的一种等离子显示设备，还包括多个在扫描电极交叉部连接放电空间与扫描电极表面的微孔。
9.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中公共电极与扫描电极分别具有公共辅助电极和扫描辅助电极，它们分别与公共电极和扫描电极相连，并分别加宽了公共电极和扫描电极。
10.如权利要求9中所述的一种等离子显示设备，其中公共辅助电极和扫描辅助电极的表面深度就接触放电空间的表面而言是相同的。
11.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，还包括在第二基板上分隔寻址电极的隔板。
12.如权利要求11中所述的一种等离子显示设备，其中隔板定义第一基板与第二基板之间的间隔。
13.如权利要求11中所述的一种等离子显示设备，还包括与隔板一起定义第一基板与第二基板之间间隔的垫片。
14.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中多个扫描电极的排列间距与多个公共电极和多个寻址电极相同。
15.如权利要求14中所述的一种等离子显示设备，其中多个扫描电极中相邻的三个被分为一组，依次向每组电极施加扫描脉冲，并且由相邻的三个扫描电极构成的三个相邻显示单元具有相同的发光或不发光状态。
16.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中多个扫描电极的排列间距三倍于多个公共电极和多个寻址电极。
17.如权利要求16中所述的一种等离子显示设备，其中在交叉部的邻近区域，公共电极和扫描电极分别具有分别与公共电极和扫描电极相连并分别加宽公共电极和扫描电极的公共辅助电极和扫描辅助电极，并且公共辅助电极和扫描辅助电极具有椭圆形状，其长宽比总体上为3∶1。
18.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中扫描电极以锯齿状伸展，以使扫描电极与公共电极的交叉点形成顶点。
19.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中由三对公共电极与寻址电极组成的三个显示单元分别构成三个不同颜色的象素列。
20.如权利要求1中所述的一种等离子显示设备，其中根据显示单元的发光颜色将公共电极分组，每组可以被独立驱动，并以不同周期对每组施加持续脉冲。
全文摘要
公开一种具有良好显示质量的PDP设备，其中在相互垂直的方向上延伸的多个公共电极和多个扫描电极被构造在第一基板上，而分别与多个公共电极配对并在与其相同的方向上延伸的寻址电极被构造在第二基板上。在每对公共电极与寻址电极和每个扫描电极的交叉部形成显示单元，每个显示单元的发光与不发光状态是通过依次向扫描电极施加扫描脉冲并与扫描脉冲的施加同步选择性地向寻址电极施加寻址脉冲而选择的，并且向多个公共电极和多个扫描电极施加持续脉冲。
文档编号H01J11/12GK1399298SQ0210579
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月18日 优先权日2001年7月24日
发明者广濑忠继, 濑尾欣穗, 岸智胜, 高森孝宏 申请人:富士通株式会社, 富士通日立等离子显示器股份有限公司